【摘 要】
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酚醛泡沫作为无土栽培基质运用于作物育苗、扦插等领域,因其具有发泡孔隙率高,透气性好,结构均一等特点被广泛使用。随着酚醛泡沫使用的不断增加,酚醛泡沫破碎后形成的微塑料、甚至纳米塑料残留于土壤中,可能对土壤动物及微生物产生不良影响。本文以农用酚醛泡沫为实验对象,通过人工土壤法,研究不同剂量酚醛泡沫微塑料（Phenolic foam associated-microplastics＜2 mm,PF-MP
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酚醛泡沫作为无土栽培基质运用于作物育苗、扦插等领域,因其具有发泡孔隙率高,透气性好,结构均一等特点被广泛使用。随着酚醛泡沫使用的不断增加,酚醛泡沫破碎后形成的微塑料、甚至纳米塑料残留于土壤中,可能对土壤动物及微生物产生不良影响。本文以农用酚醛泡沫为实验对象,通过人工土壤法,研究不同剂量酚醛泡沫微塑料（Phenolic foam associated-microplastics＜2 mm,PF-MPs）添加对蚯蚓急性、慢性毒性效应以及对土壤微生物活性的生态毒理效应。通过盆栽实验,利用illumina高通量测序技术研究环境中酚醛泡沫微塑料残留对土壤微生物组成和结构的影响,同时使用高通量定量技术等研究酚醛泡沫微塑料残留对土壤元素循环及其功能微生物丰度影响,探究酚醛泡沫微塑料对土壤生源要素循环的微生物学机制。结果如下:（1）酚醛泡沫微塑料处理(≤5000 mg·kg-1)7、14 d对蚯蚓的死亡率没有显著性影响;暴露64 d后,酚醛泡沫微塑料处理GSH-Px酶活性变化范围为27.47-56.96 U·mg-1;SOD酶活性变化范围为32.43-58.10 U·mg-1,PF-MPs处理显著诱导抗氧化酶活性增强。PF-MPs处理对土壤脲酶和中性磷酸酶活性没有显著影响,但会显著抑制土壤呼吸,且呼吸速率与材料添加剂量呈显著负相关关系。（2）PF-MPs添加改变土壤微生物群落组成,且该影响受植物种类影响;高剂量PF-MPs显著降低古菌和真核微生物多样性。另外在高剂量PF-MPs处理组中,显著富集了大量与微塑料降解相关的菌属,比如Bacteroidetes,Actinobacteria,Basidiomycota。土壤理化性质,如p H、TC、TN、C/N比和PF-MPs添加剂量也显著影响微生物群落结构和分布。通过共现性分析表明:微生物在土壤中的相互作用关系主要为正相关关系（≥52.27%）,PF-MPs添加将增加细菌间的正相关关系,同时降低了真核生物和古菌之间的正相关关系。Zi-Pi分析表明:PF-MPs处理增加了生态网络中关键物种的数量（细菌Connectors≥45.04%,真核生物Connectors≥18.18%,古菌Connectors≥4.25%）和功能冗余;Actinobacteria,Ascomycota和Nitrososphareia在维持生态功能和群落稳定性上发挥重要的作用。（3）PF-MPs增加硝化功能基因,同时影响土壤反硝化过程,改变了土壤N2O和N2的排放,降低土壤活性氮含量。细菌生物多样性与N2O呈显著正相关;反之,真核生物多样性与N2O显著负相关。PF-MPs通过改变微生物功能基因丰度来促进土壤呼吸速率,但对土壤磷酸酶活性无显著影响;磷酸酶活性与真核生物、古菌生物多样性均呈显著负相关关系。真核生物多样性与植物生物量的正相关性表明微生物多样性下降可能会影响植物生长。（4）低剂量PF-MPs处理增加了土壤碳氮磷硫功能基因丰度（绝对丰度和相对丰度）,改变土壤元素循环过程;结果表明微生物多样性对于维持土壤微生物活动和生态功能至关重要,其中真核生物尤为重要。
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